JPH0448628Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は、高周波誘導結合ブラズマと質量分析
計を結合させてなる高周波誘導結合プラズマ・質
量分析計（Inductively Coupled Plasma−Mass
Spectometer、以下「ICP−MS」と略す）に関
する。

〈従来の技術〉 ICP−MSは、高周波誘導結合プラズマを用い
て試料を励起させ、生じたイオンを、例えばノズ
ルやスキマーからなるインターフエイスを介して
質量分析計に導いて、特定質量のイオンを電気的
に検出し、該イオン量を精密に測定することによ
つて、上記試料中の被測定元素等を分析するよう
に構成されている。第３図はこのようなICP−
MSの従来例要部構成説明図であり、図中、１は
例えば、最外室１ａ、外室１ｂ、および内室１ｃ
を有する三重管構造のプラズマトーチ、２は該ト
ーチ１に巻回された高周波誘導コイル、３は該コ
イル２にコンデンサC₁，C₂を介して高周波電流
を供給する高周波電源、４は高周波誘導結合プラ
ズマ、５はノズル、６はスキマーである。この図
において、コイル２の中に上記高周波電流が流さ
れると該コイル２の周囲に高周波磁界が形成され
る。この高周波磁界の近傍でプラズマトーチ１内
のアルゴンガス中に電子かイオンが植え付けられ
ると、該高周波磁界の作用で瞬時にプラズマ４が
生ずる。このプラズマ４中に試料が供給される
と、該試料はプラズマ４によつて励起されてイオ
ンを生じ、該イオンがノズルとスキマーからなる
インターフエイスを介して質量分析計に導びかれ
る。この質量分析計で上記イオンのうち特定質量
のイオンが電気的に検出され、該イオン量が精密
に測定されることによつて、上記試料中の被測定
元素が分析されていた。

〈考案が解決しようとする問題点〉 然し乍ら、上記従来例においては、試料が固体
である場合、該固体試料はレーザー照射や電気炉
内の加熱などによつて一旦気化されてのち上記プ
ラズマ４中に導びかれていた。このため、固定試
料を気化させる装置が必要であつて、ICP−MS
の製作コストが高くなる等の欠点があつた。

本考案はかかる状況に鑑みてなされたものであ
り、その目的は、特別な試料気化装置を必要とせ
ず固体試料を容易かつ正確に分析できるICP−
MSを提供することにある。

〈問題点を解決するための手段〉 上述のような問題点を解決する本考案の特徴
は、ICP−MSにおいて、中心に小孔を有する円
盤状の固体試料でインターフエイスのノズルを構
成したことにある。

〈実施例〉 以下、本考案について図を用いて詳しく説明す
る。第１図は本考案実施例の要部説明図であり、
図中、イは本考案実施例の構成説明図、ロは本考
案実施例の要部構成平面図である。第１図におい
て、第３図と同一記号は同一意味をもたせて使用
しここでの重複説明は省略する。また、５′は前
記ノズル５の根もとの平坦部に相当するノズル保
持部、７は中心に例えば内径0.5mmの穴８が設け
られ例えば厚さ2.0mmを有するように整形される
と共にノズル保持部５′に支持されてなる例えば
円盤状の固体試料である。このような構成からな
る本考案の実施例においては、固体試料７が前記
従来例のノズル５と同じ役割（即ち、プラズマ４
内のイオンをスキマー６と協働して質量分析計検
出器１９に導く）を果たすと共に、該固体試料が
高周波誘導結合プラズマ４と固体試料５′の間若
しくは固体試料５′内に生ずる放電によつて気化
および原子化されてイオン化され、このようなイ
オンもスキマー６を経由して質量分析計検出器１
９に導びかれるようになる。前記従来例におい
て、高周波誘導結合プラズマ４とノズル５の間若
しくはノズル５内に放電が生ずるとき、ノズル５
やスキマー６を構成するイオン（主としてノズル
５やスキマー６の材料によるイオン）が質量分析
計検出器で検出される現象が時々見られるが、本
考案はかかる現象に着目してノズル５を固体試料
５′に構成したものである。尚、本考案は上述の
実施例に限定されることなく種々の変形が可能で
あり、例えば第３図のノズル５に試料ホルダーを
固着しノズル５とスキマー６の間に（固体）試料
が位置するよう該試料ホルダーに（固体）試料を
載せるような構成に変形してもよいものとする。
この場合、（固体）試料はノズル５内の放電によ
つて励起されてイオン化し、該イオンがスキマー
６を介して質量分析計検出器に導びかれるように
なる。また、上記試料ホルダーやノズル５を構成
するイオンが上述のような現象によつて質量分析
計検出器で検出された場合には、所謂バツクグラ
ンドとして演算部におけるデータ処理により除去
される。

第２図は本考案実施例の全体的な構成説明図で
あり、図中、第１図や第３図と同一記号は同一意
味をもたせて使用し、ここでの重複説明は省略す
る。また、９はアルゴンガス供給源、１０はガス
調節器、１１は液体試料を貯留する槽、１２は液
体試料を霧化してエアロゾル試料にするネブライ
ザ、１３は駆動部（高周波電源３を含む駆動回路
部分）、１４はプラズマトーチを収納する筐体、
１５はフオアチヤンバー１６内を例えば1torr.ま
で吸引して排気する真空ポンプ、１７はセンター
チヤンバー１８内を例えば10^-4torr.まで吸引して
排気する真空ポンプ、１９は例えば四重極マスフ
イルタでなる質量分析検出器、２０はリアチヤン
バー２１内を吸引して排気する真空ポンプ、２２
は二次電子増倍管、２３は演算処理部（例えばマ
イクロコンピユータ）である。尚、槽１１やネブ
ライザ１２等からなる液体試料部には例えば純水
のような液体試料を流すようにしてもよいし、又
は全く流さないようにしてもよいものとする。こ
のような構成からなる本考案の実施例において、
プラズマトーチ１の最外室１ａおよび外室１ｂに
は、ガス調整器１０を介してガス供給源９からア
ルゴンガスが供給される。また、内室１ｃにはネ
ブライザ１０からアルゴンガス（上記ガス調節器
１０を介して供給されるもの）によつてエアロゾ
ル試料が搬入される。一方、高周波誘導コイル２
には駆動部１３内の高周波電源３によつて高周波
エネルギーが供給され、該コイルの周囲に高周波
磁界（図示せず）が形成されている。このため、
上記高周波磁界の作用で高周波誘導結合プラズマ
４が生ずる。このプラズマ４内のイオンは固体試
料５′を介してスキマー６内に引き出されると共
に、高周波誘導結合プラズマ４とノズル５の間若
しくはノズル５内に生ずる放電によつて固体試料
５′を構成するイオンもスキマー６内に引き出さ
れ、これらのイオンに含まれる特定質量のイオン
が検出される。該検出信号は二次電子増倍管２２
で増幅されてのち演算処理部２３に送出され、最
終的には固体試料５′中の被測定元素分析値を与
えるようになる。

〈考案の効果〉 以上詳しく説明したような本考案によれば、特
別な試料気化装置を必要とせず固体試料を容易か
つ正確に分析できるICP−MSが実現する。また、
第２図に示すように試料貯留槽１１やネブライザ
１２等も設けられているため、固体試料のみなら
ず気体や液体の試料も分析できる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案実施例の要部説明図、第２図は
本考案実施例の全体的な構成説明図、第３図は従
来例の要部構成説明図である。 １……プラズマトーチ、２……高周波誘導コイ
ル、４……高周波誘導結合プラズマ、５……ノズ
ル、６……スキマー、７……固体試料、１９……
質量分析計検出器。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 高周波誘導コイルに高周波エネルギーを供給し
   高周波磁界を形成して高周波誘導結合プラズマを
   生じさせ、該プラズマを用いて試料を励起してイ
   オンを生じさせ、該イオンをノズルとスキマーか
   らなるインターフエイスを介して質量分析計に導
   いて検出し、前記試料中の被測定元素を分析する
   分析計において、前記ノズルは中心に小孔を有す
   る円盤状の固体試料で構成し前記ノズル内若しく
   は該ノズルと前記プラズマの間に生ずる放電によ
   つて前記固体試料を気化および原子化して前記固
   体試料をイオン化することを特徴とする高周波誘
   導結合プラズマ・質量分析計。